淺談高中物理概念的教學

摘 要：高中物理教學的核心是物理概念教學，通過多年高中物理教學實踐，筆者總結分析了影響學生掌握物理概念的幾個因素，并且在本文中提出了解決這些問題的策略，從而使物理概念教學取得更好的效果。

關鍵詞：高中物理;物理概念;教學

物理學科知識體系的基礎是物理概念，假如說物理學科是一座高樓大廈，那物理概念就是這座大廈的基礎。所以物理概念的教學是高中物理教學的核心。著名物理學家李政道先生在談到如何才能學好物理這一問題時就曾指出：學好物理首先是要弄清物理學中的基本概念。物理概念教學的效果將會直接影響學生對物理知識的掌握程度，甚至影響學生整個物理知識體系的構建;因此說學好物理的關鍵是學好物理概念。

通過多年高中物理教學實踐，本人發現：物理概念教學課是物理教學中難度較大的一種課型。不僅教師覺得不好上，學生也覺得物理概念不好學。許多學生物理學不好，物理概念沒掌握好就是主要的一個原因。在概念教學時，教師常常會讓學生多做題目，忽視了如何讓學生形成正確的物理概念;而學生則僅注重死背公式定義和做題目，不注重對物理概念的理解。這樣就會導致極具內涵的物理概念被各種數學符號所代替。而因為概念不清，學生學習物理就會變得更加困難，進而影響整個物理學科的學習。在此，我結合多年的物理教學，就物理概念的教學談談我的看法。

本人認為高中生學習物理概念之所以會覺得難學，主要是學習過程中存在以下幾個常見的問題影響他們對物理概念的掌握。

一、 生活中形成的錯誤經驗的影響

學生在平時生活中形成了一些關于物理的感性經驗，其中有些經驗是錯誤的或者片面的，從而影響概念的正確形成。例如：有些同學根據日常生活中的一些現象，片面地得出摩擦力總是阻礙物體運動及摩擦力方向總是與物體運動方向相反的錯誤結論;又如：有些同學根據原來靜止放在水平地面上的桌子，給它施加足夠大的推力后，桌子才會運動，而得出只有對物體施加力才能使物體運動的錯誤結論等。

二、 物理事實不深刻或已學概念不理解

概念的形成過程，往往要求學生有足夠的感性認識。例如：假如沒有認真做好“自感現象”的實驗，讓學生對自感現象有個感性認識，學生就很難理解自感及自感電動勢的概念。而一些概念規律的理解，則要以已學概念為基礎，如果已學概念理解不了，就會影響新概念的掌握。例如，如果動量的概念不清，就無法正確理解和應用動量定理。磁通量概念不清，就無法正確理解電磁感應現象、楞次定律等。

三、 學生抽象思維的能力較弱

物理學習過程中，有時需要學生有較強的抽象思維能力，這樣才能更好地理解一些概念。因為一些概念的建立，本身就涉及較復雜的抽象思維過程。例如：電勢的建立過程：首先在抽象的勻強電場（場強為E）中取電荷在其中某一點（設為C點）的電勢能為零。然后把一個正電荷q1從其中的某點A沿著電場線移到C點（設A、C距離為d），則電場力做功W1=q1Ed。據電勢能定義可知，q1在A點的電勢能即為q1Ed，同理可以推出正電荷q2在電場中A點的電勢能為q2Ed，再對比它們電勢能與電荷量的比值為q1Ed/q1=q2Ed/q2=Ed。可見，電荷在電場中某點的電勢能跟它的電荷量的比值是一個與電荷本身無關的常量;對于電場中不同的點，這個常量一般不同（d一般不同）。由此概括歸納出：電荷在電場中某點的電勢能跟電荷量的比值，叫做該點的電勢，φ=EP/q。這一概念的建立過程，研究的對象電場本身抽象，又涉及電勢能概念的理解，并涉及“由個別到普遍的歸納推理”“把物質的某種性質隔離出來，用兩個物理量的比值來定義新的物理量”等研究方法。如果學生抽象思維的能力不強，就難以正確理解這類概念。

四、 不注重定義式的物理內涵

要完整理解物理量的定義式，應從本質和數量兩個方面來理解。但學生對定義式的理解常常只重視數量這一方面，這樣自然而然就把學生引導到脫離物理概念的數學運算上，把它看成數學公式一樣，忽視了它的物理意義。例如，有同學根據加速度的定義式

a=Δv/Δt，就把加速度單純理解為單位時間內物體速度的改變量，而忽視了加速度描述物體速度變化快慢和方向這一物理意義。又比如，由電容的定義式C=Q/U，錯誤地認為電容是由電容器的帶電量Q和兩板間電壓U決定。

五、 相似概念分辨不清

學習概念的過程中，學生對那些表面相似但本質不同的概念容易混淆。例如，電場強度E與磁感應強度B、電場線與磁感線、電勢能與電勢等。比如，有些同學錯誤地認為電荷處在電勢較高的點時，電勢能一定較大，就是簡單地認為電勢能等于電勢與電量的乘積的原因，而沒有對電勢能與電勢這兩個物理概念真正地理解。

六、 無法正確運用概念來分析、解決問題

筆者在教學實踐中發現，許多高中生學習了物理概念以后，即使能夠快速地背出它的定義，但真到運用的時候卻又常常出現錯誤。例如，學習了機械能守恒后，仍然無法正確運用它來判斷某個物體運動過程中機械能是否守恒;學習了牛頓第一定律，卻仍然無法運用它來靈活解決有關問題。

針對以上高中生學習物理概念時存在的若干問題，本人認為在物理概念教學過程中，要做好以下幾個環節，才能達到更好的教學效果。

（一）要給學生創造一個有利于思考問題、探索事物本質屬性的物理環境

進行物理概念教學時，需要給學生創造一個有利于引導學生思考問題、探索事物本質屬性的物理環境。

1. 做好用好實驗

通過實驗來展現物理現象和過程，比學生在生活中感受到的要更深刻更具體，更能激發學生的學習興趣，從而更積極的思考。例如，進行“自感”教學時，按課本圖示做演示實驗后，學生通過觀察就會產生濃厚的興趣從而自然地想到：（1）通電的瞬間，為何并聯的兩個燈泡不是同時亮起來？（2）斷電的瞬間，為何與線圈并聯的燈泡會猛然一亮？由此可見，實驗能為進一步思維加工提供很好的基礎，同時激發學生的興趣和求知欲，為物理概念的學習創設了良好的環境。

2. 多舉學生熟知的實例

學生在現實生活中，經常會遇到一些物理現象，這樣自然而然就會形成一些生活經驗。教師在進行物理概念教學時應充分利用學生的生活經驗并多舉學生熟知的實例，來引導學生思考問題、探索事物本質屬性，這樣才有更好的教學效果。例如，進行摩擦、慣性等概念的教學時，可以利用典型生動且學生熟知的事例來創設物理環境。如進行“摩擦力”教學時，可以通過分析自行車前后輪所受摩擦力方向的不同來加深學生對摩擦力方向的理解;又如進行“慣性”教學時，教師可以讓學生回憶在乘坐汽車時，當汽車啟動或剎車的一剎那，站著的乘客都會往前或往后傾的現象來幫助理解慣性。源于生活中常見的例子，會讓學生產生身臨其境的感覺，往往可以起到事半功倍的效果。

3. 充分利用新舊知識的聯系

新學的概念和已經學過的概念之間常常存在著密切聯系。有時以已學過知識為基礎，來導出新概念，也是一個創造良好物理環境的方法。例如：講解功率概念時，教師可以由功→做功的多少→做功的快慢→功率;而講解感應電動勢的計算E=nΔФ/Δt時，可以由磁通量→磁通量的改變量→磁通量變化的快慢（磁通量的變化率）→感應電動勢。像這樣步步深入地引出新概念可使知識系統更連貫，更便于理解，同時有利于提高學生的邏輯思維能力。

（二）引導學生多思考、提高思維能力

對物理現象、過程等進行科學的高度的概括就形成了物理概念規律。因此在概念教學時，教師不僅要提供給學生形成概念的感性材料，同時還要讓學生多思考，進行對比、分析、歸納，進而從感性的信息材料中總結概括出事物的本質屬性，最后形成概念規律。例如：學習“牛頓第一定律”這一節時，教師應該與學生一起認真分析伽利略如何通過理想實驗來駁斥亞里士多德的觀點。伽利略具體的做法是：設計理想實驗→分析實驗現象→對比發現共性→概括總結出規律→推理得出新的結論。而講解“慣性”這一概念時，教師應先做有關慣性的實驗或舉一些有關慣性的例子，讓學生再次加深對慣性的感性認識，接著與學生一起分析這些例子的共性，從而概括出慣性即是物體保持原來運動狀態的性質，這樣教學既講授了知識又能提高學生的抽象思維能力。

（三）多進行概念間的比較

通過比較可以發現不同事物之間的區別和聯系。概念教學時，對于容易混淆的物理概念要引導學生運用比較的方法，去發現有關概念之間的區別和聯系，從而加深對概念的理解。例如，在學習電場，講解電場力做功時，為了便于學生理解，經常要與重力場中重力做功進行比較，如：電場力（重力）做正功，電勢能（重力勢能）就減少，電場力（重力）做負功，電勢能（重力勢能）就增加，電場力（重力）做功與路徑無關等。又如，進行動能與動量、感抗與容抗、干涉與衍涉等等教學時，都可以采用比較的方法。通過比較，學生很容易發現不同概念之間的相似點與不同點，這樣對概念理解得更清楚。

（四）注重學以致用

學生初步形成概念后，必須及時為他們提供運用概念的機會，讓他們從抽象的概念“回歸”到具體的物理現實中。這樣聯系實際解決具體問題，既對學生鞏固理解概念有益，又能提高他們解決實際問題的能力。例如，講解機械能守恒時，可以舉一些實際的例子幫助學生理解機械能守恒的條件。例如：一個物體在空中勻速下落。教師可以引導學生分別從做功和能量兩個角度來分析，從做功的角度分析時，物體從空中勻速下落，說明物體除了受重力外一定還受到一個向上的阻力，而阻力對物理做負功，所以物體機械能不守恒;從能量的角度來分析時，教師可以指出，物體勻速下落，說明其動能不變，而高度下降則重力勢能減少，所以總的機械能在減少。通過這個例子，學生可以很好地理解如何來判定一個物體的機械能是否守恒。又如，在講解功率時，教師可運用汽車上坡的例子，據P=Fv可知在功率P一定時，由于汽車上坡所需牽引力更大，則速度必然減小。通過該例子，可使學生對功率這個概念有更深刻的理解。

由于人對事物的認識需要一個過程，是漸進性的，因此物理概念的教學也要注意其漸進性，不要一開始就力求講深講透，應避免越講越復雜、越講越糊涂的現象出現，那樣效果只會適得其反。教師要做到每個階段都有明確的適度的要求，又要使各個階段相互聯系，逐步加深拓展。相信做好了以上幾點，物理概念的教學一定會取得良好的效果。

參考文獻：

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作者簡介：游昉群，福建省龍巖市，福建省上杭縣第一中學。